A légkör kialakulása és szerkezete

A légkör kialakulása

A Föld kialakulásával párhuzamosan, 4 milliárd évvel ezelőtt alakult ki az elsődleges őslégkör, amely hidrogénből, héliumból, metánból, vízgőzből, ammóniából és kén-hidrogénből állt. Amint a földkéreg kezdett megszilárdulni és a vulkáni tevékenység gázokat bocsátott ki, kezdetét vette a másodlagos légkör kialakulása. A nitrogén, az oxigén, az argon és a széndioxid vált a légkörben meghatározóvá. A jelenlegi légkörnél a széndioxid koncentrációja jelentősen csökkent, az oxigéné nőtt.

A széndioxid csökkenése azzal magyarázható, hogy a kialakuló óceánokban a széndioxid nagy része karbonátos kőzeteket hoz létre, így a széndioxid nagy része ma már nem az atmoszférában, hanem a litoszférában található, mészkő és dolomit formájában. 2,7 milliárd évvel ezelőtt megindult a fotoszintézis folyamata, így a növényzet a légkörből széndioxidot vett fel és oxigént adott le.

Atmoszféra szerkezete

Az atmoszféra 4 különböző részre osztható, az alsó rész, ami atroposzférából és a sztratoszférából áll, a középső rész, illetve a felső rész.

1. troposzféra (keveredő gömbhéj):
   vastagsága 10-20 km.
   Itt játszódnak le az időjárási folyamatok többsége. Itt található a légkör teljes tömegének 80 %-a. A hőmérséklet a magasság emelkedésével, 100 m-ként átlagosan 0,65°C-al csökken -57°C-ig.
2. sztratoszféra (réteges burok):
   50 km-es magasságig.
   Itt van az ózonburok. A hőmérséklet a magassággal együtt nő, míg el nem éri a 10°C-ot.
3. középső, vagyis a mezoszféra:
   80 km-ig.
   A levegő összetétele nem változik.
4. felső, vagyis a termoszféra:
   A gázok fajsúly szerint rétegeződnek. Felső határa ott van, ahol a Föld centrifugális ereje és gravitációja kiegyenlíti egymást.

 

Atmoszféra

• A légkör (atmoszféra) a Földet körülvevő 10.000 km vastagságú gázburok, melyet a Föld forgása során magával visz, és megvédi felszínét a világűrből érkező káros sugaraktól, valamint a hőmérsékletet egyenletes szinten tartja.
• A Naprendszerben csak a Föld légköre alkalmas az élet fennmaradására.
• Nem csak megszűri a halálos sugarakat, de elégeti a Föld atmoszférájába hulló meteorokat is.

Légkör:

• A légkörben felhők, gázok, aeroszolok találhatók (aeroszol: részecskék, amik nem gáz halmazállapotúak).
• A légköri jelenségek alapja a Nap sugárzása. 
• A sugárzás fizikai törvénye szerint, a sugárzó testek által kibocsátott hullámhosszok, és a test hője között fordított összefüggés van, tehát a magas hőmérsékletű testek rövid hullámhosszú sugárzást bocsátanak ki.

Napállandó: A Napból érkező energiamennyiség, mely eléri a Földet. A földi légkör 1 négyzetméterére merőlegesen beeső energia 1361 watt.

A légkör különböző gázok keverékét, valamint cseppfolyós és szilárd anyagokat egyaránt tartalmaz. Az egyéb gázok pontos mennyiségét ppm – parts per million, ppb – parts per billion megjelelöléssel lehet kifejezni. Apró számuktól függetlenül nagyon fontosak, a kis mennyiség miatt kis veszteség is nagyon jelentős lehet.

Az atmoszféra szerkezete:

Tömegvonzás miatt a légkör 95%-a a legalsó rétegben, a tropo+sztratoszférában helyezkedik el.

 

ALSÓ LÉGKÖR:

1. ) Troposzféra:

• 10-12 km vastag, ez a legfontosabb szféra.
• Ez tartalmazza a légkör tömegének 80% át, és a légkör teljes vízmennyiségét.
• Itt mennek végbe az időjárási jelenségek (túlnyomórészt), és felső határa közelében utazunk, ha repülővel megyünk valahová.
• Hőmérséklete a felszíntől folyamatosan csökken egészen a tropopauzáig, ahol a hőmérséklet -56°C

2.) Sztratoszféra: 

• 11-50 km között helyezkedik el.  
• Az ózonréteg (az ibolyántúli sugarak az oxigént atomokra bontják, melyek a maradék 2atomos oxigénnel egyesülve 3atomos ózont hoz létre – O3 ) jelenléte miatt ebben a szférában a hőmérséklet folyamatosan nő.
• Az ózon nagyon bomlékony anyag (mikor elnyeli a sugarakat, újra szétbomlik, melyekből később újra ózonmolekulák lesznek), a bomlás és keletkezés körforgásban van.
• Az ózon Napból érkező energiát nyel el, és ez okozza a hőmérséklet növekedését.
•  A Sztratopauzában már +10°C van.

KÖZÉPSŐ LÉGKÖR

3.) Mezoszféra (mezosz=közép): 

• 50-85 km közötti réteg.
• Ebben a szférában a hőmérséklet újra elkezd erősen csökkenni, felső határában már eléri a -120°C-t is.
• Itt égnek el a meteorok, melynek következménye, hogy nagy számban vannak jelent vas és fématomok.

FELSŐ LÉGKÖR

4.) Termoszféra

•  80-500 km között.
• Ez a ritka réteg ionokból (elektromos töltésű részecskék) áll, amik jól vezetik az elektromos áramot, ezért ionoszférának nevezzük.

• Emiatt a képessége miatt visszaveri az elektromágneses hullámokat, amik a távközlésben kapnak nagy szerepet. 
• A Nap sugárzása főként ebben a rétegben nyelődik el, tehát itt a hőmérséklet újra nagyon magas, kb 1000°C, de meghaladhatja a 2000°c-t is.
• Főként oxigén és nitrogén található, atomos állapotban. Itt keletkezik a sarki fény, ezen belül kering a Nemzetközi Űrállomás is.

5.) Exoszféra:

• Ez a legfelső, egyben legvastagabb rétege a légkörnek.
• 500 km és nagyjából 10.000 km között van.
• Hőmérséklete napközben 1000°C, éjjel pedig egészen fagypontig hűl.
• Alkotói oxigén, nitrogén, hélium, felette pedig a hidrogén az uralkodó. 
• Az exoszféra anyaga már nagyon ritka, nehéz behatárolni, folyamatosan átmegy a világűrbe.